Dromen komen uit - Lego MindStorms NXT-robot
Robots in ons leven zijn niet langer fantasie, maar realiteit! Ze worden gebruikt op alle gebieden van menselijke activiteit: transport, chirurgie, militaire industrie, ruimteverkenning... Ze dienen mensen door bepaalde taken uit te voeren. En om elektronische machines te kunnen bedienen, hebben gebruikers speciale kennis nodig. Dat is de reden waarom, om aan deze behoefte te voldoen, robotica-cursussen worden ontwikkeld en aangeboden aan studenten in onderwijsinstellingen, waar ze leren zelfstandig elektronische mechanismen te creëren en te programmeren. Robotica ontwikkelt de creatieve vermogens van kinderen, leert ze zelfstandig denken en laat ze kennismaken met de wetenschap.
Om met je eigen handen een robot te maken, heb je een Lego MindStorms NXT-constructor nodig. Het bevat de nieuwste roboticatechnologie. Dergelijke sets worden nu aan Russische scholen geleverd via de Federal State Educational Standard. Op basis daarvan stellen kinderen verschillende robotontwerpen helemaal opnieuw samen, waarbij ze hun verbeeldingskracht en creatieve ideeën gebruiken.
Een terreinwagen creëren
We beginnen met het selecteren van de onderdelen die nodig zijn om een geautomatiseerd rupsterreinvoertuig met afstandsbediening te creëren.Ze zijn overigens vrijwel hetzelfde als in Lego-bouwsets die ouders thuis voor hun kinderen kopen.
Fase 1: Het monteren van de rails.
We nemen 3 middelgrote rechthoekige delen en nog 3 iets kleinere, verbinden ze. Met behulp van “noppen” bevestigen we 2 schijven en spannen we de rubberen baan vast.
We monteren de tweede rups in dezelfde volgorde.
Stage 2. Aandrijfeenheid.
We assembleren een tandwieloverbrenging uit drie versnellingen van verschillende groottes.
Vervolgens sluiten we hem aan op een interactieve servomotor, die de nauwkeurigheid van de bewegingen van de robot garandeert.
Nu moet je de “vierkante” tandwielen bevestigen.
De overdracht is klaar.
Fase 3. Verbinding van transmissie met sporen.
Om de servomotor aan de sporen te koppelen, maken we van de hoekdelen een bovenbouw en verbinden we het motorhuis met de onderkant van de baan.
Hetzelfde doen we met de tweede.
We verbinden de rupsschijf met een pin aan de servomotor.
Zodra de motor wordt ingeschakeld, begint de rups te bewegen. We assembleren de tweede structuur op dezelfde manier.
Fase 4. Een basis die stevigheid geeft aan de hele structuur.
Vanuit deze set onderdelen (FOTO 9) verbinden we met behulp van hoeken de samengestelde structuren met de sporen.
Fase 5. Een voeding installeren met een NXT-processor
NXT is het brein van de robot, een intelligent, computergestuurd Lego-stuk waarmee de MindStorms-robot tot leven kan komen en verschillende acties kan uitvoeren.
Voor normaal gebruik van de NXT moet je 6 FF/LR6-alkalinebatterijen plaatsen. Met behulp van kleine pinnen bevestigen we de NXT aan de basis van het terreinvoertuig.
Om het model van bovenaf te versterken, verbinden we beide motoren met een “dwarsbalk”.
Fase 6. Installatie van ultrasone sensor.
Dankzij de ultrasone sensor kan de robot zien, de afstand tot een object meten en op beweging reageren. Het wordt aangesloten op het voltooide terreinwagenmodel met behulp van een 6-aderige kabel.We verbinden het ene uiteinde ervan met de sensor en het andere met een van de NXT-invoerpoorten.
De servo's moeten ook met dezelfde kabels op de NXT worden aangesloten.
Nu moeten we het originele programma op de computer schrijven en met behulp van een USB-kabel de NXT erop aansluiten, de software in ons model laden. Nu kan ze bewegen, zichtbare obstakels omzeilen en deze ook overwinnen: een trede van ongeveer 5 cm hoog beklimmen.
Om de robot te programmeren, kunt u het zonder computer doen: dit kunt u doen via het submenu “NXT Program”, d.w.z. rechtstreeks op het apparaat zelf.
De set bevat ook een aantal sensoren, waarvan het gebruik de robot helpt externe prikkels te voelen en erop te reageren, licht te detecteren en kleuren te onderscheiden.
Het model wordt bestuurd met Biuetooth vanaf een computer of telefoon, zonder gebruik van draden of kabels. Dit helpt bij monitoring op afstand.
Wat je precies moet maken: een auto, een menselijke robot of iets anders wordt door de auteur van het model gekozen, met behulp van zijn verbeeldingskracht.
Uiteraard zullen roboticalessen er niet toe leiden dat alle kinderen programmeur, robotbouwer, ingenieur of onderzoeker willen worden. Maar ze zullen hen een algemene wetenschappelijke opleiding geven en bijdragen aan de ontwikkeling van hun denkvermogen, logica, wiskundige en algoritmische vaardigheden, en onderzoeksvaardigheden.
Trouwens, volwassenen kunnen dergelijke activiteiten ook interessant en nuttig vinden.
Om met je eigen handen een robot te maken, heb je een Lego MindStorms NXT-constructor nodig. Het bevat de nieuwste roboticatechnologie. Dergelijke sets worden nu aan Russische scholen geleverd via de Federal State Educational Standard. Op basis daarvan stellen kinderen verschillende robotontwerpen helemaal opnieuw samen, waarbij ze hun verbeeldingskracht en creatieve ideeën gebruiken.
Een terreinwagen creëren
We beginnen met het selecteren van de onderdelen die nodig zijn om een geautomatiseerd rupsterreinvoertuig met afstandsbediening te creëren.Ze zijn overigens vrijwel hetzelfde als in Lego-bouwsets die ouders thuis voor hun kinderen kopen.
Fase 1: Het monteren van de rails.
We nemen 3 middelgrote rechthoekige delen en nog 3 iets kleinere, verbinden ze. Met behulp van “noppen” bevestigen we 2 schijven en spannen we de rubberen baan vast.
We monteren de tweede rups in dezelfde volgorde.
Stage 2. Aandrijfeenheid.
We assembleren een tandwieloverbrenging uit drie versnellingen van verschillende groottes.
Vervolgens sluiten we hem aan op een interactieve servomotor, die de nauwkeurigheid van de bewegingen van de robot garandeert.
Nu moet je de “vierkante” tandwielen bevestigen.
De overdracht is klaar.
Fase 3. Verbinding van transmissie met sporen.
Om de servomotor aan de sporen te koppelen, maken we van de hoekdelen een bovenbouw en verbinden we het motorhuis met de onderkant van de baan.
Hetzelfde doen we met de tweede.
We verbinden de rupsschijf met een pin aan de servomotor.
Zodra de motor wordt ingeschakeld, begint de rups te bewegen. We assembleren de tweede structuur op dezelfde manier.
Fase 4. Een basis die stevigheid geeft aan de hele structuur.
Vanuit deze set onderdelen (FOTO 9) verbinden we met behulp van hoeken de samengestelde structuren met de sporen.
Fase 5. Een voeding installeren met een NXT-processor
NXT is het brein van de robot, een intelligent, computergestuurd Lego-stuk waarmee de MindStorms-robot tot leven kan komen en verschillende acties kan uitvoeren.
Voor normaal gebruik van de NXT moet je 6 FF/LR6-alkalinebatterijen plaatsen. Met behulp van kleine pinnen bevestigen we de NXT aan de basis van het terreinvoertuig.
Om het model van bovenaf te versterken, verbinden we beide motoren met een “dwarsbalk”.
Fase 6. Installatie van ultrasone sensor.
Dankzij de ultrasone sensor kan de robot zien, de afstand tot een object meten en op beweging reageren. Het wordt aangesloten op het voltooide terreinwagenmodel met behulp van een 6-aderige kabel.We verbinden het ene uiteinde ervan met de sensor en het andere met een van de NXT-invoerpoorten.
De servo's moeten ook met dezelfde kabels op de NXT worden aangesloten.
Nu moeten we het originele programma op de computer schrijven en met behulp van een USB-kabel de NXT erop aansluiten, de software in ons model laden. Nu kan ze bewegen, zichtbare obstakels omzeilen en deze ook overwinnen: een trede van ongeveer 5 cm hoog beklimmen.
Om de robot te programmeren, kunt u het zonder computer doen: dit kunt u doen via het submenu “NXT Program”, d.w.z. rechtstreeks op het apparaat zelf.
De set bevat ook een aantal sensoren, waarvan het gebruik de robot helpt externe prikkels te voelen en erop te reageren, licht te detecteren en kleuren te onderscheiden.
Het model wordt bestuurd met Biuetooth vanaf een computer of telefoon, zonder gebruik van draden of kabels. Dit helpt bij monitoring op afstand.
Wat je precies moet maken: een auto, een menselijke robot of iets anders wordt door de auteur van het model gekozen, met behulp van zijn verbeeldingskracht.
Uiteraard zullen roboticalessen er niet toe leiden dat alle kinderen programmeur, robotbouwer, ingenieur of onderzoeker willen worden. Maar ze zullen hen een algemene wetenschappelijke opleiding geven en bijdragen aan de ontwikkeling van hun denkvermogen, logica, wiskundige en algoritmische vaardigheden, en onderzoeksvaardigheden.
Trouwens, volwassenen kunnen dergelijke activiteiten ook interessant en nuttig vinden.
Soortgelijke masterclasses
Bijzonder interessant
Opmerkingen (7)
